岩土热物性测试

发布时间:2018-04-20 来源: 阅读次数: 分享到:

    岩土热物性测试是指为了获取准确的岩土热物性参数而做的项目前期测试工作。岩土热物性参数包括岩土初始平均温度、岩土综合导热系数、综合比热容。准确的热物性参数对地源热泵设计意义非常重大,通过热物性测试可以为土壤换热器提供技术经济性高的设计依据,为客户提供详细的浅层地热地质状况分析以便决策地源热泵系统的实施。我司有专业的热物性测试团队,采用现场仪器测试和取芯实验室测定等多种方式进行热物性测试,保障数据的真实可靠性。

岩土热物性测试方法

  目前国内外采用的岩土热物性测试方法主要是岩土热响应试验法,由于地下土壤情况非常复杂,岩土热响应试验法对实际情况进行了简化,引进如下假 设:1. 钻孔周围岩土是均匀;2. 埋管与周围岩土的换热可认为是钻孔中心的一根线热源与周围岩土进行换热,沿长度方向传热量忽略(孔径一般约0.1~0.15 m ,孔长大于50m);3. 埋管与岩土的换热强度维持不变(通过控制加热功率完成);4. 忽略地下水渗流影响。该方法是在工程现场建立竖直地埋管换热器测试孔,通过U型管对该孔施加恒定的热流,测量加热功率、U型管内换热流体进出口温度、流量等参数。通过数据采集系统,以一定时间间隔记录试验数据。如图1所示。
  根据以上岩土热物性测试原理自主研发了岩土热物性测试仪,可对岩土热物性进行现场测试,其精度经过权威检测部门检定符合规范要求。可为地源热泵系统工程设计提供可靠的基础数据。自主研发的岩土热物性测试仪主要由电加热设备、循环水泵、不锈钢管路系统、配电系统、流量传感器、温度传感器、功率变送器、数据采集系统等组成。如图2所示。


   图1岩土热物性测试原理图                         图2 岩土热物性测试仪

    岩土热响应试验时将岩土热物性测试仪与用于测试的竖直地埋管换热器测试孔组成循环水系统,施加一定的加热功率,对测试孔进行一定时间的连续排热试验,并实时记录加热功率、循环水流量和进出口温度等数据。根据记录的试验数据通过线热源模型来求解获得岩土热物性参数的值。